(57)【要約】【課題】シートフィルム上に薄膜を形成する薄膜形成システムおよび薄膜形成方法において、多数枚のシートフィルムを連続して処理するのに適した技術を提供する。【解決手段】フィルムカセットから取り出したシートフィルムＦに対し、塗布ユニット３４内で薄膜材料を塗布するとともに上部リングＲupおよび下部リングＲdwにより挟み込む。形成されたリング体ＲＦは乾燥ユニット３６を経て転写ユニット３５に送る。基板Ｗを基板カセット１１から取り出し反転ユニット３１でフェースダウン状態として転写ユニット３５に搬入しシートフィルムＦ上の薄膜を転写する。剥離ユニット１０ではリングＲup,Ｒdwを取り外し、シートフィルムＦを基板Ｗから剥離する。取り外したリングＲup,Ｒdwは再び塗布ユニット３４に搬入し新たなリング体ＲＦの形成に使用する。【選択図】図２４
2010050183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートフィルムの表面に薄膜材料を塗布する塗布手段と、
前記シートフィルムを搬送して前記塗布手段に搬入するフィルム搬送手段と、
前記シートフィルムの周縁部を保持するための保持枠を前記塗布手段に搬入する一方、前記薄膜材料塗布後の前記シートフィルムを前記保持枠により保持した状態で前記塗布手段から搬出する保持枠搬送手段と
を備えることを特徴とする薄膜形成システム。
【請求項２】
前記保持枠により保持された前記シートフィルム表面の前記薄膜材料に基板を当接させて、該基板表面に薄膜を転写する転写手段を備え、
前記保持枠搬送手段は、前記基板への薄膜転写後に前記シートフィルムから分離された前記保持枠を前記塗布手段に搬入する請求項１に記載の薄膜形成システム。
【請求項３】
前記基板への薄膜転写後に前記シートフィルムを前記基板から剥離する剥離手段を備え、
前記保持枠搬送手段は、前記剥離手段において前記シートフィルムから分離された前記保持枠を前記塗布手段に搬入する請求項２に記載の薄膜形成システム。
【請求項４】
前記保持枠搬送手段は、１組または複数組の前記保持枠を前記塗布手段および前記剥離手段の間で循環させる請求項３に記載の薄膜形成システム。
【請求項５】
前記保持枠は、前記シートフィルムを挟持する一対の挟持部材を備えており、
前記保持枠搬送手段が前記一対の挟持部材の一方部材を前記塗布手段に搬入した後に前記フィルム搬送手段が前記シートフィルムを前記塗布手段に搬入する一方、前記シートフィルムへの前記薄膜材料の塗布後に、前記保持枠搬送手段が前記一対の挟持部材の他方部材を前記塗布手段に搬入して前記一方部材との間で前記シートフィルムを挟持させ、前記一対の挟持部材およびこれに挟持された前記シートフィルムを一体的に前記塗布手段から搬出する請求項１ないし４のいずれかに記載の薄膜形成システム。
【請求項６】
塗布手段にシートフィルムとこれを保持するための保持枠とを個別に搬入する搬入工程と、
前記シートフィルムの表面に薄膜材料を塗布する塗布工程と、
前記薄膜材料を塗布された前記シートフィルムを前記保持枠によって保持した状態で前記塗布手段から搬出する搬出工程と
を備えることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項７】
前記塗布手段から搬出された前記シートフィルム表面の前記薄膜材料に基板を当接させて、該基板表面に薄膜を転写する転写工程と、
前記基板への薄膜転写後に前記シートフィルムを前記基板から剥離する剥離工程と
を備える請求項６に記載の薄膜形成方法。
【請求項８】
前記搬入工程、前記塗布工程、前記搬出工程、前記転写工程および前記剥離工程を繰り返すことによって複数の基板に薄膜を転写させる請求項６に記載の薄膜形成方法において、
前記剥離工程では前記シートフィルムから前記保持枠を分離させ、該保持枠を後の前記搬入工程で前記塗布手段に搬入する請求項７に記載の薄膜形成方法。
【請求項９】
１組または複数組の前記保持枠を循環させる請求項８に記載の薄膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板などの各種基板表面に樹脂材料からなる薄膜を形成する薄膜形成システムおよび薄膜形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の薄膜形成技術としては、欠陥のない均一な薄膜を得るために、樹脂製のシートフィルム上に薄膜材料を含む塗布液を塗布し、これを基板表面に密着させた後にシートフィルムを剥離することによって、基板表面に薄膜を転写するものがある。例えば特許文献１には、フィルム収容カセットに収容されたシートフィルムを１枚ずつ取り出してその表面に薄膜材料を塗布し、これを基板に転写した後にシートフィルムを剥離する薄膜形成システムが開示されている。
【０００３】
一方、この種の技術においては、薄く柔軟なシートフィルムを平らな状態に保ちながら搬送するために、シートフィルムの周縁部に保持枠を装着させることが提案されている。例えば特許文献２ないし４には、一対のリング状の保持部材によってシートフィルムを挟持した状態とすることによって、シートフィルムを取り扱いやすくすることが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９６８５５号公報
【特許文献２】特開２００２−２９９４０６号公報
【特許文献３】特開２００３−１００７２６号公報
【特許文献４】特開２００３−１００７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した特許文献１に記載の薄膜形成システムに対しても、特許文献２ないし４に記載された保持枠を採用することが期待される。しかしながら、これを実用に耐えうる薄膜形成システムとして実現するためには、上記した特許文献１ないし４では検討されていない以下のような改善すべき問題、特に多数枚のシートフィルムを連続して処理する場合における生産性の観点からの問題が残されていた。
【０００６】
すなわち、多数枚のシートフィルムを処理することを考えたとき、予め全てのシートフィルムに保持枠を装着しておくことは現実的でない。その理由の一つは、シートフィルムに保持枠を装着した状態では単体のシートフィルムに比べて外形寸法や重量が大幅に増しているため、大量の搬送に適さないことである。特に薄膜形成システムにシートフィルムを搬入する際、一度に搬入することのできるシートフィルムの枚数が大幅に低下してしまい処理効率を低下させてしまう。また他の理由は、高い加工精度を要する保持枠を多数用意しておく必要があり、その製造や保管に要するコストが高くなってしまうことである。また、処理後の保持枠についてはこれをシステム外に搬出する必要があるが、そのために新たな装置構成が必要となったり、処理のスループットを低下させてしまう。
【０００７】
このように、システム全体としての実現を考えたとき、シートフィルムの受け渡しの態様やこれに対する保持枠の装着および除去に関して検討すべき課題が多いが、この点に関して上記文献を始めとする従来技術においては十分に検討されておらず、このような薄膜形成システムが実用化されるには至っていない。
【０００８】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、シートフィルム上に薄膜を形成する薄膜形成システムおよび薄膜形成方法において、多数枚のシートフィルムを連続して処理するのに適した技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明にかかる薄膜形成システムは、上記目的を達成するため、シートフィルムの表面に薄膜材料を塗布する塗布手段と、前記シートフィルムを搬送して前記塗布手段に搬入するフィルム搬送手段と、前記シートフィルムの周縁部を保持するための保持枠を前記塗布手段に搬入する一方、前記薄膜材料塗布後の前記シートフィルムを前記保持枠により保持した状態で前記塗布手段から搬出する保持枠搬送手段とを備えることを特徴としている。
【００１０】
また、この発明にかかる薄膜形成方法は、上記目的を達成するため、塗布手段にシートフィルムとこれを保持するための保持枠とを個別に搬入する搬入工程と、前記シートフィルムの表面に薄膜材料を塗布する塗布工程と、前記薄膜材料を塗布された前記シートフィルムを前記保持枠によって保持した状態で前記塗布手段から搬出する搬出工程とを備えることを特徴としている。
【００１１】
このように構成された発明では、シートフィルムは保持枠を装着しない状態で塗布手段に搬入される。一方、これとは独立して保持枠を塗布手段に搬入し、薄膜材料塗布後のシートフィルムに保持枠を装着した状態で搬出する。シートフィルムの形状変化を防止すべく保持枠を必要とするのは、主として薄膜材料が塗布された後のシートフィルムである。この発明では、未処理のシートフィルムについては保持枠を装着しない状態で搬送することにより一度に多数枚を搬送することを可能にする一方で、塗布後のシートフィルムについては保持枠を装着した状態で搬送することにより、シートフィルムの形状変化を確実に防止することができる。
【００１２】
また、この発明では塗布手段内でシートフィルムへの保持枠の装着が行われる。このことは、保持枠をシステム内で循環させることを可能にする。つまり、以後の処理工程において保持枠がシートフィルムから分離されると、この保持枠を再度塗布手段に搬入して別のシートフィルムに装着して再使用することができる。そのため、システム内で循環させるために必要な限られた個数の保持枠だけを用意しておくだけで多数枚のシートフィルムを連続的に処理することができ、しかも保持枠を外部へ搬出するための装置構成および処理工程を必要としない。また塗布手段内でシートフィルムへの保持枠の装着を行っているので、保持枠の装着を専用の別ユニットで行う場合に比べて装置全体を小型に構成することができる。
【００１３】
以上のように、この発明にかかる薄膜形成システムおよび薄膜形成方法では、多数枚の未処理シートフィルムを一度に搬入することが可能である一方、保持枠については有限個数をシステム内で循環させて繰り返し使用することができる。このため、多数枚のシートフィルムを連続して処理するのに適している。また、大量の保持枠を搬入・搬出する必要がないことに加えて、塗布手段内でシートフィルムへの保持枠の装着を行うため、装置全体の簡素化・小型化を図ることができる。さらに、大量の保持枠を用意する必要がないので、装置コストも抑えることが可能である。
【００１４】
なお、上記のように構成された薄膜形成システムにおいては、前記保持枠により保持された前記シートフィルム表面の前記薄膜材料に基板を当接させて、該基板表面に薄膜を転写する転写手段を備え、前記保持枠搬送手段は、前記基板への薄膜転写後に前記シートフィルムから分離された前記保持枠を前記塗布手段に搬入するようにしてもよい。さらに、前記基板への薄膜転写後に前記シートフィルムを前記基板から剥離する剥離手段を備え、前記保持枠搬送手段は、前記剥離手段において前記シートフィルムから分離された前記保持枠を前記塗布手段に搬入するようにしてもよい。
【００１５】
薄膜が基板に転写された後のシートフィルムについては形状保持のための保持枠を装着しておく必要がない。そこで、保持枠を伴う搬送を必要とする塗布手段から転写手段まで、より好ましくは剥離手段までをシステムとして一体化することにより、保持枠の使用をシステムの内部のみに留めることができる。つまり、システム外からの保持枠の搬入およびシステム外への保持枠の搬出が不要となる。
【００１６】
また、前記保持枠搬送手段は、１組または複数組の前記保持枠を前記塗布手段および前記剥離手段の間で循環させるようにすることができる。特に、保持枠を１組のみとした場合には、保持枠の循環周期に合わせて処理が進行するため、保持枠の滞留がない。そのため、保持枠を一時的に仮置きするためのスペースを必要とせず、装置サイズを最小にすることができる。また、複数組の保持枠を循環させるようにした場合には、例えば１つのシートフィルムに形成した薄膜を基板に転写している間に他のシートフィルムに薄膜材料を塗布するというように、複数の処理を併行して行うことができるので、処理のスループットを向上させることができる。
【００１７】
また、前記保持枠は、前記シートフィルムを挟持する一対の挟持部材を備えており、前記保持枠搬送手段が前記一対の挟持部材の一方部材を前記塗布手段に搬入した後に前記フィルム搬送手段が前記シートフィルムを前記塗布手段に搬入する一方、前記シートフィルムへの前記薄膜材料の塗布後に、前記保持枠搬送手段が前記一対の挟持部材の他方部材を前記塗布手段に搬入して前記一方部材との間で前記シートフィルムを挟持させ、前記一対の挟持部材およびこれに挟持された前記シートフィルムを一体的に前記塗布手段から搬出するように構成されてもよい。
【００１８】
すなわち、一対の挟持部材のうち一方部材を予め塗布手段に搬入しておき、その後シートフィルムを搬入して薄膜材料を塗布した後に他方部材を搬入してシートフィルムを挟み込む。このようにすれば、塗布手段内で簡単にシートフィルムに保持枠を装着することが可能である。特に、先に搬入した挟持部材の上にシートフィルムを載置した状態で薄膜材料の塗布を行えば、その上にもう一方の挟持部材を乗せるだけでシートフィルムに保持枠を装着することができる。
【００１９】
また、上記した薄膜形成方法においても、前記塗布手段から搬出された前記シートフィルム表面の前記薄膜材料に基板を当接させて、該基板表面に薄膜を転写する転写工程と、前記基板への薄膜転写後に前記シートフィルムを前記基板から剥離する剥離工程とを備えるようにしてもよい。特に、前記搬入工程、前記塗布工程、前記搬出工程、前記転写工程および前記剥離工程を繰り返すことによって複数の基板に薄膜を転写させる薄膜形成方法においては、前記剥離工程では前記シートフィルムから前記保持枠を分離させ、該保持枠を後の前記搬入工程で前記塗布手段に搬入するようにしてもよい。さらに、この薄膜形成方法においても、１組または複数組の前記保持枠を循環させるようにしてもよい。これらの構成とした場合の効果は、前記した薄膜形成システムの場合と同様である。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、多数枚の未処理シートフィルムを一度に搬入することが可能である一方、保持枠については有限個数をシステム内で循環させて繰り返し使用することができるので、多数枚のシートフィルムを連続して効率よく処理することができる。また、装置全体の簡素化・小型化およびコスト低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１はこの発明にかかる薄膜形成システムの一実施形態を示す図である。より詳しくは、この薄膜形成システムを上部から見たレイアウト図である。また、図２はこの薄膜形成システムによる薄膜形成プロセスを示すフローチャートである。以下の説明においては、このシステムの奥行き方向（図１において左右方向）をＸ方向、幅方向（図１において上下方向）をＹ方向、高さ方向（図１紙面に直交する方向）をＺ方向とする。
【００２２】
この薄膜形成システムは、半導体基板の表面に例えば絶縁膜としてのＳＯＧ（Spin-On-Glass）による薄膜を形成するためのシステムであり、より具体的には、樹脂製のシートフィルム上に薄膜材料を含む塗布液を塗布して薄膜を形成し、シートフィルムに担持された薄膜を基板表面に密着させて転写した後にシートフィルムを剥離除去することにより、基板表面に薄膜のみを残存させるものである。
【００２３】
すなわち、この薄膜形成システムにより実行される薄膜形成プロセスでは、図２に示すように、まずシートフィルムを収容したフィルムカセットおよび基板を収容した基板カセットが搬入される（ステップＳ１０）。これに続いて、以下の各工程：フィルムカセットから取り出されたシートフィルムに薄膜材料を含む塗布液を塗布する塗布工程（ステップＳ２０）；これを乾燥させてシートフィルム上に薄膜を形成する乾燥工程（ステップＳ３０）；こうしてシートフィルム上に形成された薄膜を、基板カセットから取り出された基板に転写する転写工程（ステップＳ４０）；基板からシートフィルムのみを剥離して回収する剥離・回収工程（ステップＳ５０）、を処理すべき基板の全数について行い（ステップＳ６０）、処理済み基板を収容したカセットを搬出することで（ステップＳ７０）、処理が完結する。
【００２４】
このシステムでは、図１に示すように上手側（図１の左側）に、未処理の基板Ｗを収納した基板カセット１１を外部から受け取るインデクサ部１が設けられている。一方、インデクサ部１の下手側（図１の右手側）には、Ｙ方向に往復移動する基板搬送ロボット２が設置された搬送部ＴＰが設けられている。また、搬送部ＴＰを挟んでインデクサ部１とは反対側に、基板Ｗに対し後述する所定の処理を行ってその表面に薄膜を形成する薄膜形成部３が設けられている。この薄膜形成システムでは、当該システムを構成する上記各部が制御ユニット４からの制御指令に基づいて動作する。
【００２５】
薄膜形成部３では、その中心部にセンターロボット７０が設けられており、これを取り囲むように反転ユニット３１、リング載置台３２、フィルムカセット載置台３３、塗布ユニット３４、剥離ユニット１０、回収ユニット５０、転写ユニット３５および乾燥ユニット３６の各ユニットが設けられている。またフィルムカセット載置台３３および塗布ユニット３４に隣接してフィルム搬送ロボット３９が設けられている。
【００２６】
以下、上記各部の構造や動作について説明するが、これらの各ユニットのうち、反転ユニット３１、塗布ユニット３４、転写ユニット３５および乾燥ユニット３６としては、例えば前述した特許文献４（特開２００３−１００７２７号公報）に記載されたものと同一構造のものを用いることができるので、これらのユニットの構造については詳しい説明を省略する。
【００２７】
この薄膜形成システムでは、柔軟なシートフィルムをその形状を保ちながら搬送するために、前述した従来技術でも行われているようにリング状の保持枠を装着したリング体の状態でシステム内を移動させる。ただし、前記従来技術の装置ではシートフィルムがリングを装着された状態で外部から搬入されてくるのに対して、本実施形態では、外部からはリング未装着のシートフィルム単体を受け入れてシステム内部でリングの装着・取り外しを行うことによりリングをシステム内で循環させるようにしている。
【００２８】
リングを装着された状態でシートフィルムを受け入れる装置の場合、シートフィルム１枚ごとに１組のリングが必要であり、多数枚の基板に対して処理を行う場合、大量のリングを用意しておかなければならず、装置コストおよび基板の処理コストが高くなってしまう。また、本来は極めて薄いシートフィルムもリングを装着すると嵩張るため、それらを保管するためのスペースが必要となる上に、大量搬送にも適さない。
【００２９】
これに対して、以下に詳述するようにシステム内でリングを循環させるように構成された本実施形態においては、外部からシートフィルムを単体で受け入れるため一度に多数枚のシートフィルムを搬入することができ、またフィルムを積層しておくことにより保管スペースも小さくて済む。さらに、リングは最少の場合１組、処理効率上より好ましくは数組用意しておけばよいので、装置コストおよび基板処理コストを大幅に低減することが可能である。もちろんリングを保管するためのスペースも最小限で済む。
【００３０】
図３はリング体の構造を示す分解組立斜視図である。このリング体ＲＦは、上部リングＲupと下部リングＲdwとで樹脂製のシートフィルムＦの周縁部を挟み込むことによってシートフィルムＦを保持したものである。上部リングＲupおよび下部リングＲdwは例えばアルミニウムにより同一径に形成された円環であり、このうち上部リングＲup上面の一部には４枚の磁性体（例えば鉄または鉄系合金）材料からなるプレート９１が取り付けられている。
【００３１】
また、上部リングＲupには上記プレート９１とは異なる位置に複数の永久磁石９２が埋め込まれる一方、下部リングＲdwにも同数の永久磁石９３が埋め込まれている。永久磁石９２と永久磁石９３とは、上部リングＲupと下部リングＲdwとを重ね合わせたときに互いに相対する位置に取り付けられるとともに、互いに引き合う極性となっている。このため、上部リングＲupおよび下部リングＲdwが直接またはシートフィルムＦを挟んで重ね合わせられると、永久磁石の吸着力によって上下リングが一体化される。
【００３２】
上部リングＲupおよび下部リングＲdwの外周面の各１箇所に、位置決め用の切り込み部９４，９５が設けられている。また、上部リングＲupには複数の貫通孔９６が穿設される一方、下部リングＲdwにも複数の貫通孔９７が設けられている。上部リングＲupの貫通孔９６と、下部リングＲdwの貫通孔９７とは互いに異なる位置に設けられており、上部リングＲupと下部リングＲdwとを一体化させたときにそれぞれの貫通孔が重なり合うことがないようになっている。これらの貫通孔９６，９７の機能については後述する。
【００３３】
図４はセンターロボットの構造を示す図である。より詳しくは、同図（ａ）はセンターロボット７０を上方より見た平面図であり、同図（ｂ）はその側面図である。このセンターロボット７０は多関節ロボットであり、ロボット本体７０１と、そのロボット本体７０１の頂部に取り付けられた２本の多関節アーム７０２，７０３と備えている。このロボット本体７０１は、回転軸ＡＸ1回りに回転し、さらにＺ方向に伸縮自在となっている。
【００３４】
また、多関節アーム７０２の先端部には基板Ｗを保持するための基板ハンド７０４が取り付けられている。基板ハンド７０４の上面には基板Ｗの外周部を把持するための把持爪７０４ａが設けられている。一方、基板ハンド７０４の下面には図示しない排気装置に連通された多数の小孔が設けられており、基板Ｗの上面を真空吸着することができる。すなわち、基板ハンド７０４は、その上面側に基板Ｗを載置する、またはその下面側で基板Ｗを真空吸着するという２つの方法で基板Ｗを保持することができる。また、もう一方の多関節アーム７０３の先端部には上部リングＲupを磁気吸着して保持するためのリングハンド７０５が取り付けられている。
【００３５】
図５はリングハンドのより詳細な構造を示す図である。このリングハンド７０５には、図４および図５（ａ）に示すように、上部リングＲupに取り付けられた４つのプレート９１に対応して４つの電磁石７０６が固設されている。制御ユニット４からの制御指令に応じて電磁石７０６が励磁されると、上部リングＲupのプレート９１を電磁吸着して上部リングＲupまたは上部リングＲupに下部リングＲdwやシートフィルムＦが一体化されたリング体ＲＦを保持することができる。また電磁石７０６の励磁を停止することで、上部リングＲupまたはリング体ＲＦの保持を解除することができる。
【００３６】
また、上部リングＲupに穿設された貫通孔９６に対応する位置には、上下リングを分離させるための突き出し機構７０７が設けられている。図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。図５（ｂ）に示すように、突き出し機構７０７は内部に突き出しピン７０８を収容しており、制御ユニット４からの制御指令に応じてリングハンド７０５下面から下向きに突き出しピン７０８を突出させることができる。図５（ｃ）に示すように、突き出しピン７０８が下向きに突き出された状態では、突き出しピン７０８の先端が上部リングＲupに設けられた貫通孔９６を通して下部リングＲdwの上面を下向きに押し出す。これにより、永久磁石９２，９３によって電磁吸着されている上部リングＲupと下部リングＲdwとが分離される。
【００３７】
このとき、上部リングＲupがリングハンド７０５に保持された状態で下部リングＲdwのみを分離するために必要な条件は、プレート９１に対する電磁石７０６の電磁吸引力の合計をＦ1、突き出しピン７０８が下部リングＲdwを押す力の合計をＦ2、永久磁石９２，９３間の電磁吸引力の合計をＦ3としたとき、
Ｆ1 ＞
Ｆ2 ＞ Ｆ3
の関係が成立することである。なお、プレート９１に対する電磁石７０６の電磁吸引力Ｆ1については、上部リングＲup、下部リングＲdw、薄膜を形成されたシートフィルムＦおよび基板Ｗの総重量よりも大きくなければならない。
【００３８】
ここで、この薄膜形成システムによる薄膜形成プロセス（図２）のうち、最初から転写工程まで（ステップＳ１０〜Ｓ４０）の動作について説明する。剥離ユニット３５および回収ユニット３６の構造と、これらを用いた剥離・回収工程（ステップＳ５０）以降のプロセスについては後に詳述する。
【００３９】
まず最初に、外部からフィルムカセットおよび基板カセットが搬入される（ステップＳ１０）。基板カセットはインデクサ部１に設置される一方、フィルムカセットはフィルムカセット載置台３３に設置される。薄膜形成部３内には、予め上部リングＲupと下部リングＲdwとの組が少なくとも１組導入されている。ここでは１組の場合について説明し、複数組の場合については後に説明する。１組のリングは、上下リングが一体化された状態でリング載置台３２に置かれている。続いて塗布工程（ステップＳ２０）が実行される。
【００４０】
図６は塗布工程における処理を示すフローチャートである。また、図７および図８は塗布工程における動作を模式的に示す図である。まず、塗布ユニット３４内に下部リングＲdwを設置する（ステップＳ２０１）。より具体的には、センターロボット７０が、一体化された状態でリング載置台３３に載置された上部リングＲupと下部リングＲdwを吸着保持してこれを塗布ユニット３４内に搬入し、図７（ａ）に示すように、塗布ユニット３４内に設けられた円筒形のステージ３４１に載置する。次いで、突き出し機構７０７を作動させて上下リングの結合を切り離し、図７（ｂ）に示すように、上部リングＲupのみを塗布ユニット３４の外部へ搬出する。その結果、下部リングＲdwのみが塗布ユニット３４のステージ３４１上に設置された状態となる。なお、リングハンド７０５は上部リングＲupを吸着保持した状態で待機している。
【００４１】
ステージ３４１は略鉛直軸周りに回転自在となっており、その中央部３４１ａの上面は平坦に仕上げられている。中央部３４１ａは周縁部３４１ｂの上面に対して下部リングＲdwの厚み分だけ盛り上がっており、その直径は下部リングＲdwの内径とほぼ等しくなっている。そのため、ステージ３４１上に下部リングＲdwが設置された状態では、ステージ３４１の中央部３４１ａと下部リングＲdwの上面とが揃ってほぼ単一の平面をなす。また、ステージ３４１の中央部３４１ａおよび周縁部３４１ｂには真空吸着機能が備えられており、載置された物体を真空吸着することができる。さらに、中央部３４１ａと周縁部３４１ｂとでそれぞれ独立して吸着をオン・オフすることができる。下部リングＲdwがステージ３４１に設置されると周縁部３４１ｂの吸着をオンにすることで、下部リングＲdwをステージ３４１上に固定する。
【００４２】
次に、フィルムカセットからシートフィルムを１枚取り出し、塗布ユニット３４１内に搬入する（ステップＳ２０２）。具体的には次のようにする。フィルムカセット載置台３３と塗布ユニット３４との間に設置されたフィルム搬送ロボット３９（図１）は、下面に真空吸着機能を有するリング状のハンド３９１を備えており、フィルムカセット内に積層されたシートフィルムの１枚を、その周縁部で吸着保持することができる。フィルムカセットの構造としては、例えば前述の特許文献１（特開２００４−２９６８５５号公報）に記載されたものを用いることができる。フィルム搬送ロボット３９は、図７（ｃ）に示すように、こうして保持した１枚のシートフィルムＦを塗布ユニット３４内のステージ３４１上に搬入する。このときステージ３４１の中央部３４１ａの真空吸着を開始するとともにハンド３９１による吸着を解除することにより、シートフィルムＦはハンド３９１からステージ３４１に受け渡される。ステージ３４１の中央部３４１ａと下部リングＲdwとは上面の高さが揃っているので、シートフィルムＦは平らな状態でステージ３４１上に載置され、吸着保持される。
【００４３】
続いてスピンコート法によりシートフィルムＦに薄膜材料を含む塗布液を塗布する（ステップＳ２０３）。すなわち、図７（ｄ）に示すように、ステージ３４１に連結された回転軸３４２を図示しない駆動機構により回転駆動することで、ステージ３４１を回転させる。そして、その回転中心上方に設けた塗布ノズル３４３から薄膜材料としてのＳＯＧを含む塗布液を所定量シートフィルムＦ上に供給することにより、シートフィルムＦ上に薄く均一な塗布液の層を形成する。
【００４４】
薄膜材料の塗布後、続いてエッジリンス処理を行う（ステップＳ２０４）。すなわち、図７（ｄ）に示すように、ステージ３４１を回転させながらシートフィルムＦの周縁部に向けて設置されたエッジリンスノズル３４４から洗浄液を供給することにより、シートフィルムＦの周縁部に付着した塗布液を洗い流す。これにより、シートフィルムＦには、その周縁部を除く表面に薄膜Ｒが担持されることとなる。
【００４５】
次に、上部リングＲupを塗布ユニット３４内に戻し入れ、下部リングＲdwと結合させてリング体ＲＦを形成する（ステップＳ２０５）。すなわち、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、リングハンド７０５に保持された状態で塗布ユニット３４外に待機させていた上部リングＲupを再び塗布ユニット３４内に搬入し、ステージ３４１上の下部リングＲdwに重ね合わせて一体化させる。これにより、薄膜Ｒを担持したシートフィルムＦを上部リングＲupと下部リングＲdwとで挟持したリング体ＲＦが形成される。
【００４６】
こうして形成されたリング体ＲＦについては、図８（ｃ）に示すように、リングハンド７０５により保持したまま塗布ユニット３４から搬出し（ステップＳ２０６）、乾燥ユニット３６に搬入してシートフィルムＦ上の薄膜Ｒを完全に乾燥させる（ステップＳ７０）。乾燥ユニット３６の構成およびそれにより実行される乾燥工程については特許文献４（特開２００３−１００７２７号公報）に詳しく記載されているのでここでは説明を省略する。
【００４７】
図９は転写工程における処理を示すフローチャートである。また、図１０は転写工程における動作を模式的に示す図である。転写ユニット３５の構造は特許文献４（特開２００３−１００７２７号公報）に記載されたものと同一である。転写工程では、まずリング体ＲＦを転写ユニット３５に搬入する（ステップＳ４０１）。すなわち、図１０（ａ）に示すように、センターロボット７０がリングハンド７０５により乾燥ユニット３６から取り出した乾燥処理後のリング体ＲＦを転写ユニット３５内のステージ（第２のステージ）３５２に設置する。
【００４８】
続いて、基板Ｗをフェースダウン状態で搬入し、シートフィルムＦ上の薄膜Ｒに密着させる（ステップＳ４０２）。基板カセット１１内では、基板Ｗは薄膜を形成すべき表面Ｗｆを上向きにして、すなわちフェースアップ状態で保管されている。この基板Ｗは基板搬送ロボット２により基板カセット１１から１枚ずつ取り出され反転ユニット３１に受け渡される。反転ユニット３１により表面Ｗｆを下向き、裏面Ｗｂを上向きのフェースダウン状態に反転された基板Ｗを、センターロボット７０が基板ハンド７０４の下面で受け取り、図１０（ｂ）に示すように、これをステージ３５２に載置したリング体ＲＦに重ねる。基板ハンド７０４の下面で基板Ｗの裏面Ｗｂを吸着保持することにより、薄膜を形成すべき基板表面Ｗｆに触れることなく搬送することができ、またステージ３５２へのフェースダウン状態での載置を簡単に行うことができる。
【００４９】
さらに、図１０（ｃ）に示すように、ステージ３５２と、その上方に設けた第１のステージ３５１とでシートフィルムＦと基板Ｗとを挟み込んで加圧するとともに、それぞれのステージに設けたヒータ３５３，３５４により加熱する。これにより、シートフィルムＦ上に担持された薄膜Ｒが基板Ｗの表面Ｗｆに転写される（ステップＳ４０３）。そして、第１および第２のステージ３５１，３５２を離間させた後、図１０（ｄ）に示すように、リング体ＲＦに基板Ｗが一体化されてなる構造体をリングハンド７０５により転写ユニット３５から取り出し（ステップＳ４０４）、続いてこれを剥離ユニット１０に搬入し、基板ＷからシートフィルムＦを剥離する。
【００５０】
次に、剥離ユニット１０および回収ユニット５０の構造と、それらにより実行される剥離・回収工程（図２のステップＳ５０）について詳しく説明する。なお、これらのユニットは上記した転写工程までを実行することにより形成されるリング体ＲＦと基板Ｗとが一体化された構造体を処理対象物としており、以下の説明においては、この構造体をワークＷｋと称することとする。
【００５１】
図１１は剥離ユニットおよび回収ユニットの構造を示す図である。より詳しくは、図１１（ａ）は剥離ユニット１０および回収ユニット５０の外観上面図、図１１（ｂ）はその側面図である。この剥離ユニット１０および回収ユニット５０は、シートフィルムを貼付された状態で外部から搬入される基板をワークとして受け入れて、該シートフィルムを基板から剥離・回収する。基板からシートフィルムを剥離するための剥離ユニット１０および剥離されたシートフィルムを回収するための回収ユニット５０は、フレーム９０に固定されている。
【００５２】
剥離ユニット１０は、基板をその上方から吸着保持するための吸着ステージブロック１００、こうして吸着保持された基板の下方を移動しながらシートフィルムを巻き取り剥離するための巻き取りブロック２００、巻き取りブロック２００を略水平方向（Ｘ方向）に移動させるためのガイドレールブロック３００、および、外部から基板を受け入れて吸着ステージブロック１００に受け渡すための仮置きステージブロック４００を備えている。吸着ステージブロック１００および巻き取りブロック２００の詳細な構造については後に説明する。
【００５３】
ガイドレールブロック３００は、巻き取りブロック２００を水平移動させる際のガイドとなるガイドレール３０３、巻き取りブロック２００を駆動するボールねじ機構を構成するボールねじ３０２、ボールねじ駆動部３０４およびこれらを保持するベース部３０１を備えている。
【００５４】
また、仮置きステージブロック４００は、処理対象である基板ＷおよびシートフィルムＦを含むワークＷｋを受け入れて一時的に支持する仮置きステージ４１０を備えている。仮置きステージ４１０の上面には、ワークを構成するリング体ＲＦを支持するためのリング支持ピン４１１と、シートフィルムが剥離された後の基板を支持する基板支持ピン４１２とが突設されている。リング支持ピン４１１および基板支持ピン４１２はそれぞれ３個以上設けられている。リング支持ピン４１１それぞれの先端には、ワークを構成する下部リングＲdwに設けられた貫通孔９７（図３）と嵌合する先端突起部が設けられている。また、仮置きステージの下部には鉛直下向きにシャフト４２０が延びており、該シャフト４２０を保持するとともにこれを上下方向（Ｚ軸方向）に駆動するステージ昇降機構４３０に取り付けられている。すなわち、この仮置きステージブロック４００では、仮置きステージ４１０がステージ昇降機構４３０により昇降自在に保持されている。
【００５５】
また、回収ユニット５０は、基板から剥離されたシートフィルムを後方（図１１において右方）に搬送する搬送ブロック５００と、搬送ブロック５００により搬送されてきた剥離後のシートフィルムを回収・貯留する回収ボックス６００とを備えている。搬送ブロック５００は、ハウジング昇降機構５４０により昇降自在に保持されたハウジング５０１に取り付けられた、シート剥がし機構５１０、上側搬送機構５２０および下側搬送機構５３０などを備えている。また、回収ボックス６００は内部にシートフィルムを貯留可能な中空の筐体であり、その一部には貯留されたシートフィルムを取り出すための扉６０１が設けられている。
【００５６】
上側搬送機構５２０と下側搬送機構５３０とに挟まれた領域は、基板から剥離されたシートフィルムを回収ボックス６００に向けて搬送するための搬送経路となっている。上側搬送機構５２０は、基板から剥離されたシートフィルムを搬送経路に案内するためのシートガイド５２１、５２４と、これらに回転自在に軸着された複数の従動ローラ５２２と、シートガイド５２１を昇降させて搬送経路を開閉するガイド開閉機構５２３とを備えている。また下側搬送機構５３０は搬送ローラ駆動部５３２により回転駆動される複数の搬送ローラ５３１を備えている。従動ローラ５２２と搬送ローラ５３１とは互いに当接してニップ部を形成しており、搬送経路はこのニップ部を含んでいる。
【００５７】
図１２は吸着ステージブロックの構造を示す図である。より詳しくは、図１２（ａ）は吸着ステージブロック１００を下方から見た図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。吸着ステージブロック１００は第１プレート（トッププレート）１０１、第２プレート１０２および第３プレート１０３を重ね合わせた構造を有している。第３プレート１０３は基板Ｗとほぼ同じ直径を有する円板状をなしており、その下面は基板Ｗの上面（裏面Ｗｂ）と対向する対向平面１３０ａとなっている。また、第３プレート１０３の周縁部近傍には、基板吸着制御弁１２３を介して吸着機構部１３０と接続されて基板Ｗを真空吸着するための基板吸着器１１３が複数設けられている。
【００５８】
また、第２プレート１０２は上部リングＲupの外径とほぼ同じ直径を有する円板状をなしており、その周縁部には、リング吸着制御弁１２１を介して吸着機構部１３０と接続されて上部リングＲupを真空吸着するためのリング吸着器１１１が複数設けられている。また、リング吸着器１１１より内側に、シートフィルムＦを吸着するためのシート吸着器１１２ａ、１１２ｂが複数設けられている。また、第１および第２プレート１０１、１０２を貫通して後述する突き出しピンを突出させるための突き出しピン用孔１１４が設けられており、シート吸着器のうち突き出しピン用孔１１４に隣接する位置に設けた２つの吸着器１１２ａと、それ以外の吸着器１１２ｂとは、互いに独立したシート吸着制御弁１２２ａ、１２２ｂを介して吸着機構部１３０にそれぞれ接続されている。
【００５９】
ここで、シート吸着器１１２ａ、１１２ｂはリング吸着器１１１より内側に設けられているが、リング吸着器１１１と同一の円周上に設けるようにしてもよい。この場合、リング吸着器１１１の間にシート吸着器が配置され、これと対向する上部リングＲupの部位に貫通孔が形成される。そして、シート吸着器は上部リングの貫通孔を通してシートフィルムの上面を吸着する構成とすることができる。
【００６０】
吸着機構部１３０および各制御弁１２１、１２２ａ、１２２ｂおよび１２３は制御ユニット４により制御されており、制御ユニット４は基板Ｗ、上部リングＲupおよびシートフィルムＦの吸着・解除をそれぞれ独立に行うことができる。さらにシートフィルムＦに関しては、突き出しピン用孔１１４の近傍とそれ以外の領域とで独立に吸着・解除を行うことができる。
【００６１】
図１３は図１２（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図であり、突き出し機構の動作を説明するための図である。図１２（ａ）に示すように、第１プレート１０１の上部には突き出し機構１４０が設けられている。突き出し機構１４０はシリンダ１４１とその内部に上下動自在に設けられた突き出しピン１４２とを備えており、制御ユニット４からの制御指令に応じて突き出しピン１４２が上下動する。突き出し機構１４０の直下には第１プレート１０１および第２プレート１０２を貫通して突き出しピン用孔１１４が穿設されているので、突き出し機構１４０が作動すると突き出しピン１４２が突き出しピン用孔１１４を通して下方へ突出する。
【００６２】
突き出しピン１４２の位置は、基板Ｗの中心軸Ｊからみてその外周部よりも外側かつ上部リングＲupの内周部よりも内側に設けられているので、下方へ突出した突き出しピン１４２は、基板Ｗよりも外側に延びるシートフィルムＦに当接してこれを下方に突き出す機能を有することになる。なお、詳しくは後述するが、この実施形態ではワークＷkから下部リングＲdwを取り外したものを吸着ステージブロック１００に保持させるので、図１３（ｂ）に示すように、突き出されたシートフィルムＦの周縁部は下向きに垂れ下がることとなる。
【００６３】
図１４は巻き取りブロックの構成を示す斜視図である。巻き取りブロック２００では、ベースフレーム２１１と、２つのサイドフレーム２１２および２１３とにより構成される略Ｕ字型のフレーム２１０に、巻き取りローラ２２０およびガイドローラ２１４が回転自在に軸着されている。ベースフレーム２１１には、ガイドレールブロック３００に設けられたガイドレール３０３と摺動自在に嵌合するスライダ２１５が設けられて、巻き取りブロック２００の移動方向がＸ方向に規制されている。また、ガイドレールブロック３００に設けられたボールねじ３０２と嵌合するボールねじ用ナット２１６が設けられており、ボールねじ３０２とボールねじ用ナット２１６からなるボールねじ機構により、巻き取りブロック２００全体がＸ方向に往復移動する。
【００６４】
巻き取りローラ２２０は略円柱状の包絡外形を有するが、その軸方向の中央部には周面の約１／４に相当する部分が取り除かれた切り欠き部２２１が設けられている。この切り欠き部２２１には、下向きに垂れ下がったシートフィルムＦの周縁部を把持するためのシートクランプ２２３、２２５と、制御ユニット４により制御されてこれらをそれぞれ開閉させるためのモータ２２２、２２４とが設けられている。
【００６５】
次に、上記のように構成された剥離および回収ユニットの動作について説明する。この剥離装置１の動作は、（１）ワークを搬入する（搬入動作）、（２）基板からシートフィルムを剥離する（剥離動作）、（３）剥離したシートフィルムを回収する（回収動作）、（４）基板およびリングを搬出する（搬出動作）、という一連の動作を繰り返すことによって、多数のワークを連続的に処理するように構成されている。以下では、１つのワークＷｋに対する処理の流れについて、図１５ないし図２３を参照しながら説明する。
【００６６】
図１５は剥離・回収工程における処理を示すフローチャートである。また、図１６および図１７はワークの搬入動作を説明するための模式図である。また、図１８および図１９は剥離動作を説明するための模式図である。また、図２０ないし図２３は回収動作を説明するための模式図である。
【００６７】
まず最初に、ワークＷkを搬入する搬入動作（ステップＳ５０１ないしＳ５０４）が行われる。すなわち、図１６に示すように、ハウジング昇降機構５４０を作動させて、搬送ブロック５００を収めたハウジング５０１を下方に移動させ、これによってできたスペース（右方）に巻き取りブロック２００を退避させる（ステップＳ５０１）。また、ステージ昇降機構４３０を作動させて仮置きステージ４１０を下降させ、吸着ステージブロック１００との間隔を広くする。この状態で、センターロボット７０のリングハンド７０５に保持されながら図１６および図１７（ａ）の矢印方向に沿って搬入されてくるワークＷｋを受け入れる。搬入されたワークＷｋは仮置きステージ４１０に載置される（ステップＳ５０２）。ワークＷｋは仮置きステージ４１０の上面に設置されたリング支持ピン４１１によって下部リングＲdwの下方から支持される（図１７（ａ））。
【００６８】
このとき、外部からのワーク搬入は単なる水平移動と上下移動との組み合わせによって行うことができるので、従来から公知の搬送機構を用いることができる。また、ガイドレールブロック３００は上から見ると図１６の左方側が開口する略コの字型をしており、巻き取りブロック２００は右端位置に退避しているので、いずれも左側からのワーク搬入の妨げとなることはない。
【００６９】
こうして仮置きステージ４１０にワークＷｋが載置されると、ステージ昇降機構４３０により仮置きステージ４１０を吸着ステージブロック１００に向けて上昇させる。そして、仮置きステージ４１０上のワークＷｋが吸着ステージブロック１００の直下まで来ると、吸着機構部１３０によりワークＷｋを吸着保持する（ステップＳ５０３）。このとき、リング吸着器１１１はワークＷｋのうち上部リングＲupを吸着する。また、シート吸着器１１２ａ、１１２ｂはシートフィルムＦを吸着する。また、基板吸着器１１３は基板Ｗの裏面Ｗbを吸着する（図１７（ｂ））。
【００７０】
次に、ワークＷｋから下部リングＲdwのみを取り外す。この実施形態では、下部リングＲdwを支持する仮置きステージ４１０を基板Ｗの回転軸Ｊ周りに回転させることにより上部リングＲupとの磁気的な結合を切り離し、下部リングＲdwを載せたまま仮置きステージ４１０を下降させることにより、下部リングＲdwを下方へ退避させる（ステップＳ５０４、図１７（ｃ））。このときリング支持ピン４１１の先端突起部と下部リングＲdwの貫通孔９７との嵌合が下部リングＲdwの回り止めとして機能する。取り外した下部リングＲdwについては仮置きステージ４１０と共に下方に退避させた状態としておくが、この時点で外部へ搬出してもよい。
【００７１】
次いで剥離動作を行う。この時点では、図１８（ａ）に示すように、吸着ステージブロック１００の下部に上部リングＲup、基板ＷおよびシートフィルムＦが一体的に吸着保持される一方、巻き取りブロック２００が右方に退避した状態となっている。そこで、図１８（ｂ）に示すように巻き取りブロック２００を左端に移動させるとともに、下方に退避させていた搬送ブロック５００を元の位置に戻しておく（ステップＳ５０５）。また、モータ２２２、２２４を作動させてシートクランプ２２３、２２５を開く。
【００７２】
この状態で、シート吸着器１１２ａによる吸着のみを解除する（ステップＳ５０６）。これにより、シートフィルムＦのうち突き出しピン用孔１１４に隣接する領域のみが吸着されない一方、その他の領域は吸着された状態となる。ここで突き出し機構１４０を作動させ突き出しピン１４２を下方に突き出すと（ステップＳ５０７）、シートフィルムＦの周縁の一部が下方に垂れ下がる。図１８（ｃ）に示すように、突き出し機構１４０は左端に位置決めされた巻き取りブロック２００の真上に設けられて、垂れ下がったシートフィルムＦの端部Ｆsが巻き取りローラ２２０にかかる位置関係となっている。ここでモータ２２２、２２４を作動させてシートクランプ２２３、２２５を閉じると（ステップＳ５０７）、図１８（ｄ）に示すように、垂れ下がったシートフィルムＦの端部Ｆsがシートクランプ２２３、２２５によりクランプされ巻き取りローラ２２０に固定される。シートフィルムＦの端部Ｆsがクランプされても残りのシート吸着器１１２ｂによる吸着については解除しない。
【００７３】
このように、この実施形態では、重力によって垂れ下がるシートフィルムＦの端部をクランプし、これを巻き取るようにしている。ここで基板が下側、シートフィルムが上側になるよう設置してシートフィルムを上向きに引き剥がそうとすると、柔軟なシートフィルムの端部をクランプするための構成が複雑となり得るが、本実施形態のようにシートフィルムを下側に配置して下向きに引き剥がす構成とすれば、シートフィルムＦの端部は重力によって垂れ下がるのでクランプしやすくなる。さらにこの実施形態では、基板Ｗの外周部よりも外側に延びたシートフィルムＦのうち、突き出しピン１４２により突き出される領域の近傍のみを吸着解除する一方、その他の領域を吸着しておく。これにより、シートフィルムＦの垂れ下がり箇所やその形状を制御することができ、シートクランプ２２３、２２５によるクランプを容易にしかも確実に行うことができる。
【００７４】
続いて、巻き取りローラ２２０を図１９（ａ）の矢印Ｄ1方向に回転させながら基板Ｗの下方をＸ方向に移動させると（ステップＳ５０８）、シートフィルムＦはクランプされた端部Ｆs側から順に基板Ｗから引き剥がされ巻き取りローラ２２０に巻き取られてゆく（図１９（ｂ））。このとき、巻き取りローラ２２０の位置にかかわりなく基板ＷからのシートフィルムＦの引っ張り方向はガイドローラ２１４により一定に制御されており、基板表面Ｗfに均一な薄膜を残すことができる。
【００７５】
このときシート吸着器１１２ｂによる吸着は解除されていないため、巻き取りローラ２２０が吸着を強制的に解除しながら基板ＷからシートフィルムＦを引き剥がすこととなる。そして、巻き取りブロック２００が後述する終了位置（図１９（ｃ）の位置）に達するとシート吸着器１１２ｂによる吸引が解除される。こうすることで剥離動作中にシートフィルムＦが垂れ下がることを防止する。なお、この際、シートフィルムＦが引き剥がされることに起因する部分的な真空破壊が全体に広がらないようにするために、各シート吸着器１１２ｂには図示しないニードル弁が設けられている。
【００７６】
巻き取りブロック２００が基板の下部を通過し所定の終了位置（図１１、図１９（ｃ）に示す位置）まで到達すると（ステップＳ５１０）、図１９（ｃ）に示すように、シートフィルムＦは基板Ｗから完全に剥離され巻き取りローラ２２０に巻き取られた状態となる。
【００７７】
なお、巻き取りブロック２００が移動する間の巻き取りローラ２２０の回転量は約３／４回転（２７０度）である。このように、シートフィルムＦを巻き取る際の巻き取りローラ２２０の回転量を１回転未満とすることにより、シートフィルムＦの巻き取り開始位置（端部Ｆs）が巻回されたシートフィルムによって覆われることがない。このため、次に説明する回収動作において巻き取りローラ２２０からシートフィルムＦを引き剥がす際、その巻き取り開始位置（端部Ｆs）から引き剥がすことができる。このことは、巻き取りローラ２２０からシートフィルムＦを確実に除去するという目的の達成のために大きな意味を持っている。
【００７８】
こうして基板ＷとシートフィルムＦが分離されると、回収動作によってシートフィルムＦが回収ボックス６００に回収される一方、搬出動作によって基板Ｗが外部に搬出される。
【００７９】
まず、剥離されたシートフィルムＦを回収するための回収動作（ステップＳ５２１ないしＳ５２４）について説明する。剥離動作の終了後には、図２０（ａ）に示すように、巻き取りローラ２２０にシートフィルムＦが巻き取られた状態で巻き取りブロック２００が搬送ブロック５００のすぐ左隣の終了位置に位置している。このとき、巻き取りローラ２２０上におけるシートフィルムＦの巻き始め位置が搬送ブロック５００側（同図において右側）に向くようにしておく。
【００８０】
搬送ブロック５００に設けられたシート剥がし機構５１０は、その本体５１１に対しＸ方向に摺動自在に装着されたシート剥がし爪５１２を備えている。巻き取りローラ２２０上のシートクランプ２２３、２２５がクランプを解除するのとほぼ同時にシート剥がし爪５１２が巻き取りローラ２２０方向に伸びて、シートフィルムＦの端部を引っ掛ける。そのままシート剥がし爪５１２が後退し（図２０（ｂ））、元の位置に戻ってくると（図２０（ｃ））、シート剥がし機構５１０はシートフィルムＦの端部Ｆsを保持することとなる（ステップＳ５２１）。
【００８１】
図２１（ａ）に示すように、シート剥がし爪５１２は、弾性を有する金属板または樹脂板により形成された先端部材５１２ｂを本体５１２ａの先端部から下向きに突出させて装着した構造となっている。そのため、シート剥がし爪５１２が巻き取りローラ２２０に向かって進行するときには、図２１（ｂ）に示すように、その進行方向とは逆方向に、先端部材５１２ｂが巻き取りローラ２２０の切り欠き部２２１の平坦面に沿って弾性的に変形する。そして、シート剥がし爪５１２が巻き取りローラ２２０から離間方向に後退するときには、図２１（ｃ）に示すように、こうして弾性変形した先端部材５１２ｂがシートフィルムＦの先端部Ｆsをすくい上げるように作用するため、シートフィルムＦの端部を確実に引っ掛けて保持することができる。
【００８２】
また、前記したように、こうしてシート剥がし爪５１２により引き出されるシートフィルムＦの端部は、巻き取りローラ２２０により最初に巻き取られる巻き始めの端部Ｆsである。基板Ｗから薄いシート状のシートフィルムＦを剥離し巻き取ったとき、その終端部が反り返ったり湾曲したり、甚だしい場合には筒状に丸まってしまうことがあり、このように様々な形状を取り得る終端部を把持することは極めて困難である。これに対し、巻き始めの端部Ｆsにおいてはシートクランプ２２３、２２５によって巻き取りローラ２２０の切り欠き部２２１に押し付けられた状態となっているためこのような問題が少ない。このように、シートフィルムＦのうち、巻き取りローラ２２０による巻き取り始め側の端部Ｆsをシート剥がし爪５１２により引き出すことにより、この実施形態では、巻き取りローラ２２０からシート剥がし機構５１０へのシートフィルムＦの受け渡しをスムーズにかつ確実に行うことができる。
【００８３】
シートフィルムＦの端部がシート剥がし機構５１０に把持されると、図２２（ａ）に示すように、上側搬送ローラ機構５２０のうち巻き取りブロック２００に近い側に設けられたガイドローラ５２１を従動ローラ５２２とともにガイド開閉機構５２２により上昇させる。これにより、上側搬送機構５２０と下側搬送機構５３０とにより挟まれた搬送経路Ｐが巻き取りローラ２２０側に向けて大きく開口する。シート剥がし機構５１０によるシートフィルムＦの把持よりも先に開口させておいてもよい。
【００８４】
シート剥がし機構５１０は、その本体５１１を図２２（ａ）の矢印Ｄ2方向に沿って斜め下方に移動させる斜行機構５１３を備えており、該斜行機構５１３の作動によりシート剥がし機構本体５１０およびシート剥がし爪５１２はシートフィルムＦの端部Ｆsを把持したまま矢印Ｄ2方向に下降移動する（ステップＳ５２２）。これにより、図２２（ｂ）に示すように、巻き取りローラ２２０に巻き取られていたシートフィルムが引っ張られて次第に剥がされてゆく。
【００８５】
図２２（ｃ）に示すように、シート剥がし機構５１０が最下端にまで移動してくると、ガイド開閉機構５２３によりシートガイド５２１が下降され搬送経路が閉じられる。このため、シート剥がし機構５１０とともに下降してきたシートフィルムＦの端部Ｆsが上下ローラ５２２、５３１によりクランプされる（ステップＳ５２３、図２３（ａ））。この状態でシート剥がし爪５１２によるシートフィルムの保持を解除し、搬送ローラ５３１を図２３（ａ）の矢印Ｄ3方向に回転駆動することにより、シートフィルムＦはさらに巻き取りローラ２２０から引き剥がされて、搬送経路Ｐに沿って矢印Ｄ4方向に搬送されてゆく（図２３（ｂ））。搬送されたシートフィルムについては、最終的に回収ボックス６００に回収する（ステップＳ５２４、図２３（ｃ））。
【００８６】
次に、基板Ｗの搬出動作について説明する。基板Ｗの搬出に先立って、仮置きステージ４１０の昇降動作や外部の搬送機構の動作と干渉しないようにするためのスペースを創出する。すなわち、ワーク搬入時と同様に、搬送ブロック５００を収めたハウジング５０１を下方へ退避させるとともに、これによって生じたスペース（右方）に巻き取りブロック２００を退避させる（ステップＳ５２５）。
【００８７】
剥離動作が完了した時点では、シートフィルムが剥離された後の基板Ｗと上部リングＲupとは互いに切り離されてそれぞれが個別に吸着ステージブロック１００に吸着された状態となっている。そこで、これらを受け取るべく仮置きステージ４１０を上昇させる（ステップＳ１２６）。具体的には、仮置きステージ４１０上に退避されていた下部リングＲdwが上部リングＲupに近接し永久磁石により両者が結合すると、リング吸着器１１１による吸着を解除する。これにより、上部リングＲupと下部リングＲdwとが結合してなるリング体が仮置きステージ４１０のリング支持ピン４１１により支持された状態となる。また、基板吸着器１１３による吸着を解除することにより、基板Ｗが仮置きステージ４１０の基板支持ピン４１２により支持された状態となる。この状態で仮置きステージ４１０を下降させ、基板Ｗ、リング体ＲＦをセンターロボット７０によりそれぞれ個別に外部に搬出することができる（ステップＳ５２７）。
【００８８】
なお、ここでは仮置きステージ４１０に基板Ｗとリング体ＲＦとを載せてこれらを同時に下降させるようにしているが、基板Ｗとリング体ＲＦとをそれぞれ別のタイミングで吸着ステージブロック１００から取り外し搬出するようにしてもよい。基板吸着器１１３とリング吸着器１１１とを個別に制御することにより、いずれにも対応することができる。
【００８９】
これにより、１つのワークＷｋについて、基板ＷからのシートフィルムＦの剥離および回収が完了する。上記一連の動作をワークごとに繰り返すことで多数のワークについての処理を連続的に行うことができる。こうして回収ボックス６００に回収・貯留されたシートフィルムについては、オペレータが必要なタイミングで扉６０１から取り出し、再利用または廃棄することができる。
【００９０】
センターロボット７０は、薄膜Ｒが転写された基板Ｗを基板ハンド７０２によって、また上部リングＲupと下部リングＲdwとを一体的にリングハンド７０５によって、剥離ユニット１０からそれぞれ搬出する。このとき基板Ｗはフェースダウン状態であり、センターロボット７０は基板Ｗを反転ユニット３１に受け渡す。反転ユニット３１が基板Ｗをフェースアップ状態に反転させると、基板搬送ロボット２がこれを受け取って基板カセット１１に収容する。これにより１枚の基板Ｗに対する一連の処理が完結する。
【００９１】
そして、基板搬送ロボット２が新たに基板カセット１１から未処理基板Ｗを１枚取り出して上記処理を行う。このとき、基板ＷとシートフィルムＦについては新たにカセットから取り出したものを使用するが、上部リングＲupおよび下部リングＲdwについては、前の処理でワークＷｋから取り外されたものを再度使用する。これを繰り返すことで、複数の基板Ｗに対して順次薄膜Ｒを形成することができる。
【００９２】
図２４はこの薄膜形成システムにおける資材の流れを示す図である。フィルムカセットから取り出されたシートフィルムＦは塗布ユニット３４内で、リング載置台３２から搬入された上部リングＲupおよび下部リングＲdwと組み合わせられる。こうして形成されたリング体ＲＦは乾燥ユニット３６を経て転写ユニット３５に送られる。一方、基板Ｗは基板カセット１１から取り出された後、反転ユニット３１でフェースダウン状態に反転されて転写ユニット３５に搬入される。そして、転写ユニット３５内で基板Ｗとリング体ＲＦとが一体化されてワークＷｋが形成される。
【００９３】
ワークＷｋは剥離ユニット１０に送られて、基板Ｗ、シートフィルムＦ、上部リングＲupおよび下部リングＲdwに分離される。このうち基板Ｗは反転ユニット３１に送り返されてフェースアップ状態に戻され、元の基板カセット１１に収容される。また使用済みのシートフィルムＦは回収ユニット５０により回収される。一方、上部リングＲupおよび下部リングＲdwは再び塗布ユニット３４に送られ、新たにフィルムカセットから取り出されてきたシートフィルムＦと組み合わされてリング体ＲＦを形成する。
【００９４】
以上のように、この実施形態では、単体で外部から供給されるシートフィルムＦに対して、塗布ユニット３４内で上部リングＲupおよび下部リングＲdwを装着することによってシステム内部でリング体ＲＦを形成している。そして、シートフィルムＦに担持された薄膜Ｒを基板Ｗに転写した後、取り外した上部リングＲupおよび下部リングＲdwを塗布ユニット３４に戻し入れて別のシートフィルムＦと共に新たなリング体ＲＦを形成させる。そのため、外部から単体のシートフィルムＦを受け入れることができるので、リング体の状態で搬入される従来技術に比べてシートフィルムＦの搬送が容易で、しかも多数枚の未処理シートフィルムを一度に搬入することが可能である。
【００９５】
一方、上部リングＲupおよび下部リングＲdwについてはシステム内で循環させて繰り返し使用するので、少なくとも１組あれば足りる。このため、多数のリングを作製、保管する必要がないので、装置コストおよび基板の処理コストを大きく低減することができるとともに、装置全体の簡素化・小型化を図ることができる。また、リングを外部に搬出する工程が不要であるため、多数枚のシートフィルムを連続して効率よく処理することができる。
【００９６】
薄膜材料塗布前のシートフィルムＦについては厳密な形状保持を必要としない一方、薄膜材料塗布後には、薄膜に欠陥を生成しないようシートフィルムＦの形状保持が求められる。したがって、この実施形態のように、シートフィルムＦを塗布ユニット３４に搬入する際にはリングを装着しないことで塗布前のシートフィルムＦの取り扱いを容易にする一方、塗布後のシートフィルムＦにリングを装着してから搬出する、つまり塗布ユニット３４内でリングを装着する構成が最も合理的であると言える。また、このようにすることによって、システム内でのリングの循環が可能となる。
【００９７】
ところで、ここでは上部リングＲupおよび下部リングＲdwをそれぞれ１個ずつ内蔵した薄膜形成システムについて説明したが、前述のように上部リングＲupおよび下部リングＲdwの組を複数組システム内に備えるようにしてもよい。すなわち、図２４に示すように、このシステムではセンターロボット７０がリング体ＲＦまたはワークＷｋを塗布ユニット３４、乾燥ユニット３６、転写ユニット３５および剥離ユニット１０の間で順次移動させてゆくが、各処理ユニットにリング体ＲＦまたはワークＷｋを搬入した後、当該処理ユニットでの処理が終了するまでの間、センターロボット７０は手待ちの状態となる。
【００９８】
複数組のリングを使用すれば、この手待ち時間を有効に活用して、例えば次のようにすれば基板の処理効率を大きく向上させることが可能である。すなわち、塗布工程が終了して第１のリング体ＲＦ１を塗布ユニット３４から乾燥ユニット３６に移動させた後、乾燥工程を待つ間に、空いた塗布ユニット３４に新たなシートフィルムＦともう１組のリングＲup，Ｒdwを搬入して塗布工程を実行し第２のリング体ＲＦ２を形成する。その間に、乾燥ユニット３６から取り出した乾燥後の第１のリング体ＲＦ１を転写ユニット３５へ移動させる。こうして空いた乾燥ユニット３６に塗布工程後の第２のリング体ＲＦ２を移動させる。そして、第１のリング体ＲＦ１に対する転写工程および第２のリング体ＲＦ２に対する乾燥工程を実行している間に、塗布ユニット３４内で第３のリング体ＲＦ３を形成する。
【００９９】
このようにすれば、センターロボット７０の手待ち時間は少なくなり、また各処理ユニットでの処理を併行して行うことができるので、処理のスループットを大幅に向上させることが可能である。この実施形態では、４組のリングを用いて４つの処理ユニット（塗布ユニット、乾燥ユニット、転写ユニットおよび剥離ユニット）での処理を併行して行うことが可能となる。この場合において、センターロボット７０がリング体から取り外した上部リングＲupを保持し続けることが他のリング体の搬送の妨げとなるようであれば、一時的に上部リングＲupをリング載置台３２に置くようにしてもよい。
【０１００】
なお、この実施形態では、上記のように４組のリングを用いた場合が最も処理効率が高く、これ以上多くのリングを用意してもあまり意味はない。言い換えれば、この実施形態の薄膜形成システムは、わずか４組のリングを用意しておけば、予め多数のリングを用意し各シートフィルムのそれぞれにリングを装着しておく従来技術よりも高いスループットを得ることができ、かつ装置コストおよび処理コストも低く抑えることができるものである。リングが１組ないし３組の場合でも十分な実用性を有することはもちろんである。
【０１０１】
以上説明したように、この実施形態では、塗布ユニット３４、転写ユニット３５および剥離ユニット１０がそれぞれ本発明の「塗布手段」、「転写手段」および「剥離手段」として機能している。上部リングＲupと下部リングＲdwとが一対の「挟持部材」として機能しており、これらが一体として本発明の「保持枠」として機能している。また、センターロボット７０が本発明の「保持枠搬送手段」として機能する一方、フィルム搬送ロボット３９が本発明の「フィルム搬送手段」として機能している。
【０１０２】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記実施形態では、一対の円環状リングを永久磁石で吸着して互いに結合することによりシートフィルムを挟持しているが、リングの形状や結合方式はこれに限定されるものではない。例えば矩形のリングや、完全なリングではなくコの字型またはＣ型のようにその一部が開いたものを用いてもよい。また、リングハンド７０５によるリングの保持および基板ハンド７０２による基板の保持についても、上記したものに限定されない。
【０１０３】
また、上記実施形態は、半導体基板上にＳＯＧ絶縁膜を形成する薄膜形成システムであるが、薄膜の形成対象および薄膜材料についてはこれらに限定されるものではない。例えば、薄膜の形成対象となる基板としては、半導体ウエハの他に液晶パネル用ガラス基板やフォトマスク用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板や光ディスク用基板などを用いることができる。また、薄膜材料としては、ＳＯＧの他にＳＯＤ（Spin-On-Dielectric）材料やフォトレジスト材料などを用いることができる。
【０１０４】
また、上記実施形態では、スピンコート法によってシートフィルム上に薄膜材料を塗布しているが、塗布方式はこれに限定されるものではなく任意の方式を用いることが可能である。また上記実施形態では塗布工程の後に乾燥工程を設けているが、薄膜材料または塗布液の性質によっては乾燥工程を省いてもよい。またシートフィルムに対して親水性の表面処理を施す親水処理ユニットなど他の処理ユニットを有するシステムにも本発明を適用することが可能である。
【０１０５】
また、上記実施形態では、各処理ユニット間のリング体ＲＦまたはワークＷｋの移動を１体のセンターロボット７０により行っているが、各処理ユニット間にそれぞれ専用の搬送ロボットを設けて搬送を行うようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板などを含む基板全般を処理対象とし、これらの基板に薄膜を形成する薄膜形成システムに対し好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】この発明にかかる薄膜形成システムの一実施形態を示す図である。
【図２】この薄膜形成システムによる薄膜形成プロセスを示すフローチャートである。
【図３】リング体の構造を示す分解組立斜視図である。
【図４】センターロボットの構造を示す図である。
【図５】リングハンドのより詳細な構造を示す図である。
【図６】塗布工程における処理を示すフローチャートである。
【図７】塗布工程における動作を模式的に示す第１の図である。
【図８】塗布工程における動作を模式的に示す第２の図である。
【図９】転写工程における処理を示すフローチャートである。
【図１０】転写工程における動作を模式的に示す図である。
【図１１】剥離ユニットおよび回収ユニットの構造を示す図である。
【図１２】吸着ステージブロックの構造を示す図である。
【図１３】図１２（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図である。
【図１４】巻き取りブロックの構成を示す斜視図である。
【図１５】剥離・回収工程における処理を示すフローチャートである。
【図１６】ワークの搬入動作を説明するための第１の模式図である。
【図１７】ワークの搬入動作を説明するための第２の模式図である。
【図１８】剥離動作を説明するための第１の模式図である。
【図１９】剥離動作を説明するための第２の模式図である。
【図２０】回収動作を説明するための第１の模式図である。
【図２１】回収動作を説明するための第２の模式図である。
【図２２】回収動作を説明するための第３の模式図である。
【図２３】回収動作を説明するための第４の模式図である。
【図２４】この薄膜形成システムにおける資材の流れを示す図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０…剥離ユニット（剥離手段）
３４…塗布ユニット（塗布手段）
３５…転写ユニット（転写手段）
３９…フィルム搬送ロボット（フィルム搬送手段）
７０…センターロボット（保持枠搬送手段）
Ｆ…シートフィルム
Ｒ…薄膜
Ｒup…上部リング（挟持部材、保持枠）
Ｒdw…下部リング（挟持部材、保持枠）
Ｗ…基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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